Una forma más eficaz de limpiar los residuos de los enchufes
Por Bram Alackness | 14 de marzo de 2025
14 de marzo de 2025
La limpieza de los residuos de los tapones de los pozos y la arena de fracturación puede ser complicada y suponer riesgos considerables para la seguridad de los trabajadores, la producción y el medio ambiente. En un pozo horizontal típico en el que se utiliza el método común de tapón y perforación, se colocan varios tapones puente a intervalos para aislar las distintas etapas laterales. Una vez completado el proceso de fracturación hidráulica, los tapones colocados en el pozo se perforan normalmente utilizando una unidad de tubería enrollada o una unidad de terminación hidráulica. La retirada de estos tapones permite que los hidrocarburos circulen libremente desde la formación hasta el pozo. El proceso de perforación requiere una cuidadosa coordinación entre las distintas empresas de servicios presentes en el lugar, en particular entre la empresa de reflujo (TETRA) y la empresa de perforación. Durante la fase de perforación, se debe mantener una circulación constante de fluido dentro y fuera del pozo mientras se retiran los restos de los tapones y la arena de fracturación. Si esta operación no se realiza correctamente, la acumulación de residuos en el pozo puede provocar problemas como el atascamiento de las tuberías y la pérdida de control del pozo.[*]
Limpieza convencional
Un paquete de perforación convencional suele incluir tres equipos: el colector principal, un colector de respaldo «de emergencia» y un colector de residuos, todos los cuales deben colocarse en su sitio con una carretilla elevadora y conectarse con tuberías de alta presión. El funcionamiento y el mantenimiento de estos sistemas requieren, como mínimo, dos personas que operen manualmente las válvulas y retiren los filtros con frecuencia. Estas tareas específicas obligan a los empleados a pasar constantemente por encima y alrededor de tuberías de alta presión que oscilan entre 1000 y 3000 PSI. El proceso manual no solo expone a los trabajadores a una posible liberación de presión, sino que también aumenta el riesgo de derrames que pueden dañar el entorno inmediato y paralizar las operaciones.
Limpieza automatizada
Consciente de los peligros y riesgos que entrañan los sistemas convencionales, TETRA innovó con el primer sistema de perforación automática del sector, una solución integral revolucionaria con todos los componentes necesarios en un único remolque de 8 x 40 pies que elimina automáticamente los tapones y la arena durante la operación de perforación.
Diseñado para gestionar mejor la presión del pozo y operar con mayor seguridad, el sistema TETRA Auto-Drillout reduce el riesgo de lesiones corporales al disminuir considerablemente la necesidad de que el personal in situ gire manualmente las válvulas y retire y sustituya las rejillas colectoras de residuos. Operado desde un remolque que hace las veces de centro de mando móvil, también reduce significativamente la exposición a zonas de alta presión y a la presión potencialmente atrapada. Con un proceso de lavado patentado que evita las sobrepresiones de la formación, el sistema proporciona una limpieza a fondo de los residuos y la arena, reduciendo así la posibilidad de que se atasquen las columnas de trabajo y el tiempo no productivo (NPT).
Fácil de transportar e instalar, la unidad de un solo patín ocupa poco espacio y requiere poco mantenimiento, lo que evita costosos tiempos de inactividad. Su tubería totalmente integrada incluye un colector de residuos con secuencia de descarga automática, un sistema de colector multisegmento y un colector de pánico integrado. Todos estos componentes están conectados a un controlador lógico programable con conectividad para la supervisión y el control remotos. Los usuarios pueden acceder al panel de control desde un dispositivo móvil para supervisar y controlar las operaciones, una característica especialmente útil cuando es necesario realizar ajustes fuera del lugar de trabajo. El sistema inteligente también mantiene registros de datos históricos, capturando puntos de datos como presiones, accionamientos de válvulas, alarmas y niveles de los depósitos.
Tiraje manual de la pantalla frente a descarga automática
La limpieza de la rejilla de un paquete convencional suele requerir al menos dos personas y aproximadamente cuatro minutos para realizar cada ciclo de descarga. Los pasos manuales son: desviar el flujo, aislar el barril, purgar la presión, retirar la rejilla del sistema, limpiarla, volver a insertarla y restablecer el flujo en la línea recién limpiada. La operación manual expone a los trabajadores al riesgo de lesiones en las manos o la espalda, así como al peligro de una posible presión atrapada.
Por el contrario, el sistema TETRA Auto-Drillout solo requiere una persona para su funcionamiento y realiza cada ciclo de limpieza en aproximadamente 40 segundos. Los pasos automatizados son los siguientes:
[1] Un transductor detecta una diferencia de presión que indica la presencia de residuos.
[2] El flujo se desvía automáticamente de la línea principal a la secundaria.
[3] La línea de flujo principal aguas abajo del colector se cierra y desvía momentáneamente el flujo para eliminar los residuos de la rejilla colectora.
[4] Cuando finaliza el ciclo de lavado, el flujo vuelve automáticamente de la línea secundaria a la primaria.
Caso práctico 1: Reducción del 40 % en el montaje de la plataforma
Implementado por primera vez en los Apalaches en el verano de 2022, el sistema TETRA Auto-Drillout se utilizó en 13 pozos de gas no convencionales. En cuatro meses de funcionamiento sin incidentes, la unidad limpió más de 2300 tapones sin necesidad de retirar una sola pantalla y sin ningún tiempo de inactividad. En términos de valor cuantificable para el operador, el sistema redujo en general el tiempo de montaje y desmontaje de la plataforma en un 40 %, la exposición al riesgo en un 33 % y el desgaste de los componentes del sistema en un 65 %, lo que supuso una reducción significativa de los costes operativos y una mejora de la seguridad.
Caso práctico 2: Más de 15 000 enchufes limpiados
El mismo operador volvió a encargar el uso del sistema TETRA Auto-Drillout en la cuenca de los Apalaches. A lo largo de unos 30 meses, el sistema prestó servicio a 178 pozos y limpió un total de 15 425 tapones, todo ello sin necesidad de extraer y limpiar ni una sola malla colectora de residuos y sin incurrir en ningún tiempo improductivo ni incidentes de HSE.
El sistema TETRA, que se maneja de forma segura desde el remolque del centro de mando móvil, eliminó el control manual de las válvulas y la extracción de las pantallas colectoras de residuos. En cuanto a la eficiencia, mejoró la gestión de la presión del pozo durante la perforación, lo que permitió programar previamente la secuencia de las válvulas y mantener presiones y caudales constantes sin grandes oscilaciones al cambiar el flujo entre las dos líneas del sistema dual.
En última instancia, el sistema TETRA Auto-Drillout redujo significativamente la exposición del operador a riesgos de seguridad y medioambientales, así como el número de empleados en la obra, lo que aportó un valor excepcional al desarrollo de su pozo de gas.
[*] Haithem Trabelsi, et al (2021), «Bridge Plug Drillouts Cleaning Practices: An Overview» (Prácticas de limpieza de perforaciones con tapones puente: una visión general), Natural Resources, vol. 12, n.º 2, pp. 19-33, febrero de 2021.
